Как легко сварить чугун без специального электрода❓| Делюсь секретами

2 August 2020
172k full reads
7 min.
307k story viewsUnique page visitors
172k read the story to the endThat's 56% of the total page views
7 minutes — average reading time
Чугун - сплав железа с добавлением большого количества углерода. Изобретён в Китае в 10-ом веке; первыми изделиями из чугуна стали - монеты.
Как легко сварить чугун без специального электрода❓| Делюсь секретами
Как легко сварить чугун без специального электрода❓| Делюсь секретами

Приветствую гостей и подписчиков канала Euro Welder - канале о сварке и сварщиках!

Сегодня поговорим о распространённой теме - сварка чугуна, но разбирать будем не профессиональный подход с использованием специальных электродов и методов, а самый простой и рабочий способ, доступный любому сварщику-любителю ручной дуговой сварки.

Этот способ я применял неоднократно даже в профессиональных работах (сварка чугунных фланцев с трубой), когда не было специальных электродов и он ещё ни разу меня не подводил. Итак, начнём! (все мелочи крайне важны - читайте внимательно).

Лопнувшие куски чугунной трубы, которые будем сваривать и обучаться.
Лопнувшие куски чугунной трубы, которые будем сваривать и обучаться.

Начнём с того, что Вы должны забыть про эти бесполезные методы, которые советуют всевозможные "лепилы" и "диванные мастера" :) Самое частое и глупое, что можно услышать - это, пожалуй, сварка чугуна на постоянке простым рутиловым электродом (к примеру МР-3), электродом по нержавейке обмотанным медным проводом или, что ещё глупее, рутиловым с медным проводом.

Сварка этими методами будет едва ли чуть прочнее синей изоленты и далеко не каждый новичок сможет её совершить более менее достойно!

Если Вы столкнулись с задачей сварить чугун, то - это 99% любая лопнувшая деталь или узел. И в подавляющем большинстве случаев речь будет идти о сером чугуне, либо его разновидности - высокопрочном. *На изломе (не путать со срезом) первый - серого цвета, а второй - тёмного-серого.

Все эти виды чугуна можно сварить, приведённым ниже методом! Поехали!

1. Электроды

Конечно, для идеальной сварки чугуна нужны специальные электроды, но вряд ли Вы очень захотите бежать в магазин и покупать целую пачку дорогих "патронов", чтобы использовать всего несколько из них. К тому же в продаже такие электроды далеко не везде имеются в наличии.

В этом случае нам отлично поможет любой электрод с основным покрытием, который наверняка будет у Вас под рукой.

Флагман всех марок, "батя" всех электродов не даром носит название - основной, ведь все остальные марки изготавливаются на его основе, лишь чуть меняя или дополняя его состав, который также довольно неплохо сочетается с составом чугуна.

Мой выбор - электроды с основным покрытием УОНИИ 13/55; №3
Мой выбор - электроды с основным покрытием УОНИИ 13/55; №3

2. Подготовка к сварке

Первое, что выполняем - это соединяем наши обломки в одно целое, прямо по месту трещины, плотно прижав друг к другу и ставим две прихватки с торцов:

Прихваченная "деталь" из высокопрочного чугуна. Не забудьте очистить место под установку клемы - это снизит сопротивление в цепи!
Прихваченная "деталь" из высокопрочного чугуна. Не забудьте очистить место под установку клемы - это снизит сопротивление в цепи!

Далее определяемся с местом будущего шва и выполняем разделку кромок. *Если у Вас треснул, к примеру, печной колосник или дверца грубки, то понятно, что на лицевой стороне сваривать не нужно.

Разделку выполняем обычным обдирочным кругом с помощью УШМ (болгарки). Не забудьте очистить и околошовную зону.
Разделку выполняем обычным обдирочным кругом с помощью УШМ (болгарки). Не забудьте очистить и околошовную зону.

При выполнении разделки стоит учесть существенный нюанс:

  • в отличие от сварки электродами по чугуну, прочность металла, наплавленного нашим основным электродом, будет примерно в два раза выше прочности чугуна, поэтому толщина наплавленного металла должна составлять не более 50% от толщины стенки чугуна в месте сварки. Излишне наплавленный металл создаст усадочные напряжения и может привести к трещинам.

Поэтому желательно снимайте разделку глубиной не более 1/3 от толщины Вашего изделия. Факел дуги электрода сформирует дополнительное углубление (ванну) и глубина провара как раз не превысит половины. *В моём случае толщина стенки чугуна - 5 мм, поэтому я углубил разделку примерно на 1.6 мм.

Дальше укладываем нашу деталь в сухой песок и разогреваем горелкой полностью всю деталь равномерно:

Перегревать деталь не стоит. Свою, учитывая толщину и объём, я грел около 30 секунд.
Перегревать деталь не стоит. Свою, учитывая толщину и объём, я грел около 30 секунд.

Затем немного подогреваем приготовленный песок рядом с изделием (только в том случае, если он холодный). Им мы будем засыпать нашу деталь сразу после сварки, чтобы она медленно остывала.

Подогреваем песок рядом. Актуально лишь в холодное время года или суток.
Подогреваем песок рядом. Актуально лишь в холодное время года или суток.

3. Сварка

Сварка чугуна всегда (за очень редкими исключениями) производится в нижнем положении. Шов будем сваривать током прямой полярности (минус на электроде) углом вперёд.

Почему?

Да, электроды с основным покрытием не предназначены под сварку на прямой полярности, так же как и для сварки чугуна в общем-то. Однако на чугуне, по моим личным наблюдениям, прямая полярность работает гораздо лучше,чем на стали, а самое важное - создаёт меньшую температуру на кончике электрода (катодное пятно), чем если электрод подключить на плюс (анодное пятно). Перегревать чугун излишне - опасно!

Улом вперёд будем сваривать по двум простым причинам:

  1. факел дуги будет попадать на новый, еще не расплавленный участок разделки, что сократит излишний нагрев. Ведь если вести углом назад, то Вы будете дугой сильнее разогревать Вашу ванну.
  2. при перемещении электрода углом вперёд, шлак будет меньше стремиться затекать в металл.
Положение сварки - углом вперед под 45 градусов. Советую поставить деталь чуть на подъём - это еще больше снизит шансы шлака "захлебнуть" Вашу ванну.
Положение сварки - углом вперед под 45 градусов. Советую поставить деталь чуть на подъём - это еще больше снизит шансы шлака "захлебнуть" Вашу ванну.

Как выставить силу тока?

Тут всё просто: силу тока нужно ставить максимально минимальную. Минимальный ток для Ваших электродов при сварке в нижнем положении будет указан на пачке, однако, поскольку мы уже подогрели чугун горелкой, советую поставить ток на 15-20 ампер ниже указанного.

Обязательно перед этим убедитесь, что напряжение в сети стабильное и достаточно мощное (от 190 Вольт), тогда показания выставленного тока будет соответствовать действительности.

На пачке моих УОНИИ значится минимальный ток для нижнего положения в 90 Ампер, следовательно ставлю на двадцать меньше - 70А.
На пачке моих УОНИИ значится минимальный ток для нижнего положения в 90 Ампер, следовательно ставлю на двадцать меньше - 70А.

Далее производим сварку: зажигаем электрод у торца разделки и задерживаем на 3-4 секунды, формируя ванну. Затем постепенно движемся вверх по разделке, удерживая короткую дугу (ближний край обмазки электрода можете слегка опирать о металл).

Предупреждаю, что в процессе нужно будет постепенно увеличивать скорость перемещения электрода, потому что чугун будет греться всё сильнее к концу шва. Также шлак будет вести себя очень неестественно - его будет много, он будет формироваться в шарики, узкие полоски и т.д.

После завершения сварки, засыпьте деталь песком полностью и выждите от 15 до 60 минут (зависит от толщины чугуна).
После завершения сварки, засыпьте деталь песком полностью и выждите от 15 до 60 минут (зависит от толщины чугуна).

После ожидания, пока чугун медленно остывал в нашем песке, достаньте его, аккуратно удалите шлак клевком и наслаждайтесь результатом:)

Готовый сварной шов. Еще два фото справа ->->->
Готовый сварной шов. Еще два фото справа ->->->
Прочное непрерывное соединение. Ещё одно фото справа ->->->
Готовый сварной шов. Еще два фото справа ->->->
Лицевая сторона не получила прожогов.
Готовый сварной шов. Еще два фото справа ->->->

Шов получается монолитным, без подрезов, прожогов и нормального качества, не смотря на все противоречия. Провар также выходит достаточной глубины, не превышающий положенного:

Макроанализ сварного шва на выявление глубины провара.
Макроанализ сварного шва на выявление глубины провара.

В случае, если Вам необходимо заварить толстый чугун, используйте более глубокую разделку кромок и сваривайте многопроходно, давая остывать предыдущим швам и тщательно их очищая. При сварке толстостенных деталей, сперва обварите кромки:

Но в этом случае (если очень ответственная деталь) всё же лучше использовать специальные электроды по чугуну.
Но в этом случае (если очень ответственная деталь) всё же лучше использовать специальные электроды по чугуну.

Если трещина слишком длинная (от 18-20 см), то сваривайте небольшими кусочками швов (10-15 см) поочерёдно в разных местах разделки и желательно не заходите на предыдущие швы (не делайте замки, если деталь не герметичная).

Теперь Вы знаете простой и эффективный способ сварки чугуна! Удачи и ровных Вам швов! ;)

С Уважением Euro Welder.